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la cuevadel empollón
QuímicaCastilla y LeónPAU 2014Extraordinaria

Química · Castilla y León 2014

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Datos
  • Los valores de las constantes de equilibrio que aparecen en los problemas deben entenderse que hacen referencia a presiones expresadas en atmósferas y concentraciones expresadas en mol⋅L−1\text{mol} \cdot \text{L}^{-1}
  • 1 atm=760 mmHg=1,013⋅105 Pa1\,\text{atm} = 760\,\text{mmHg} = 1{,}013 \cdot 10^5\,\text{Pa}
  • 1 cal=4,184 J1\,\text{cal} = 4{,}184\,\text{J}
  • 1 eV=1,602⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • R=8,314 J⋅mol−1⋅K−1=0,082 atm⋅dm3⋅mol−1⋅K−1R = 8{,}314\,\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1} = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{dm}^3 \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
  • F=96490 CF = 96490\,\text{C}
  • u=1,661⋅10−27 kgu = 1{,}661 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • NA=6,022⋅1023 mol−1N_A = 6{,}022 \cdot 10^{23}\,\text{mol}^{-1}
  • e=1,602⋅10−19 Ce = 1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
El examen incluye tabla periódica como anexo. El alumno deberá contestar a uno de los dos bloques A o B con sus problemas y cuestiones. Cada bloque consta de cinco preguntas. Cada una de las preguntas puntuará como máximo dos puntos. La calificación máxima (entre paréntesis al final de cada pregunta) la alcanzarán aquellos ejercicios que, además de bien resueltos, estén bien explicados y argumentados, cuidando la sintaxis y la ortografía y utilizando correctamente el lenguaje científico, las relaciones entre las cantidades físicas, símbolos, unidades, etc.
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Bloque A
Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a
Escriba la configuración electrónica ordenada del As.0,2 pts
b
Para el átomo de As, ¿cuántos electrones hay con números cuánticos l=1l = 1 y m=+1m = +1? ¿Y con l=0l = 0 y s=+1/2s = +1/2?0,8 pts
c
Los iones HX−\ce{H-} y LiX+\ce{Li+} son isoelectrónicos pero el ión HX−\ce{H-} es mucho más grande que el ión LiX+\ce{Li+}. Explique la causa de esta diferencia. ¿Cuál sería el tamaño relativo del He frente a las citadas especies iónicas? ¿Por qué?1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Bloque A
En un matraz de 1 litro de capacidad se introducen 0,5 moles de HI y parte del mismo se descompone según la reacción: 2 HI(g)→HX2(g)+IX2(g)\ce{2HI(g) -> H2(g) + I2(g)} Si cuando se alcanza el equilibrio a una temperatura de 400 ∘C400\,^{\circ}\text{C}, el valor de KcK_c es 1,56⋅10−21{,}56 \cdot 10^{-2}, calcule:
a
El valor de KpK_p.0,5 pts
b
La concentración de cada especie en el equilibrio.1 pt
c
La presión total en el equilibrio.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Bloque A
A 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C}, el valor de la constante del producto de solubilidad del bromuro de plata es de 7,7⋅10−137{,}7 \cdot 10^{-13}.
a
Calcule la solubilidad del bromuro de plata en agua pura a esa temperatura, expresada en mg/L.1 pt
b
Explique cómo afectaría a la solubilidad de la misma, la adición de bromuro de sodio sólido.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Bloque A
Se quiere preparar un litro de una disolución 0,3 M0{,}3\,\text{M} de FeSOX4\ce{FeSO4} de densidad 1,02 g/cm31{,}02\,\text{g/cm}^3. En el laboratorio se dispone de sulfato de hierro (II) con una riqueza del 75 %75\,\%. Calcule:
a
¿Cuántos gramos del sulfato de hierro (II) del 75 %75\,\% de riqueza necesitaremos para obtener la disolución deseada?0,7 pts
b
¿Cómo prepararía la disolución? Nombre el material que utilizaría.0,6 pts
c
Calcule la concentración molal de dicha disolución.0,7 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Bloque A
La reducción de permanganato de potasio, KMnOX4\ce{KMnO4}, hasta ión MnX2+\ce{Mn^{2+}}, en presencia de ácido sulfúrico, puede realizarse por adición de hipoclorito de potasio, KClO\ce{KClO}, que se oxida a ión clorato, ClOX3X−\ce{ClO3-}.
a
Ajuste las ecuaciones iónica y molecular por el método del ión electrón.1 pt
b
¿Qué volumen de una disolución que contiene 15,8 g15{,}8\,\text{g} de permanganato de potasio por litro podrá ser tratada con 2 litros2\,\text{litros} de otra disolución que contiene 9,24 g9{,}24\,\text{g} por litro de hipoclorito de potasio?1 pt
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Bloque B
Indique si las siguientes propuestas son verdaderas o falsas y justifique sus respuestas:
a
Los halógenos tienen primeras energías de ionización y afinidades electrónicas altas.0,5 pts
b
El carácter metálico de los elementos de un grupo disminuye al aumentar Z.0,5 pts
c
El elemento más electronegativo es el flúor.0,5 pts
d
El HX2O\ce{H2O} tendrá menor punto de ebullición que el HX2S\ce{H2S}.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Bloque B
En una fábrica se producen 20002000 toneladas diarias de cemento con un contenido del 65 %65\,\% en masa de óxido de calcio que procede de la descomposición del carbonato de calcio según la siguiente reacción:CaCOX3(s)→CaO(s)+COX2(g)\ce{CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)}
a
Calcule el volumen de dióxido de carbono, expresado en m3\text{m}^3, que se emitiría diariamente a la atmósfera si la emisión se realiza a 250 ∘C250\,^{\circ}\text{C} y a una presión de 1,5 atmoˊsferas1{,}5\,\text{atmósferas}.1 pt
b
Si el rendimiento del proceso fuese del 90 %90\,\%, ¿cuál sería el consumo diario de piedra caliza, si la misma tiene una riqueza del 95 %95\,\% en carbonato de calcio?1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Bloque B
Para el proceso NX2O(g)+32 OX2(g)→2 NOX2(g)\ce{N2O(g)} + \ce{3/2 O2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2NO2(g)} a 298 K298\,\text{K}, calcule:
Datos
  • ΔHf,NX2Oo=81,6 kJ/mol\Delta H^o_{f, \ce{N2O}} = 81{,}6\,\text{kJ/mol}
  • ΔHf,NOX2o=33,2 kJ/mol\Delta H^o_{f, \ce{NO2}} = 33{,}2\,\text{kJ/mol}
  • SNX2Oo=220,1 J/mol⋅KS^o_{\ce{N2O}} = 220{,}1\,\text{J/mol} \cdot \text{K}
  • SNOX2o=240,1 J/mol⋅KS^o_{\ce{NO2}} = 240{,}1\,\text{J/mol} \cdot \text{K}
  • SOX2o=205,2 J/mol⋅KS^o_{\ce{O2}} = 205{,}2\,\text{J/mol} \cdot \text{K}
a
La entalpía de reacción indicando si es un proceso exotérmico o endotérmico.0,5 pts
b
La variación de entropía y energía libre. Indique si se trata de un proceso espontáneo en estas condiciones, y en qué intervalo de temperaturas lo será (suponga que la entalpía y la entropía no varían con la temperatura).1 pt
c
En qué sentido se desplazaría el equilibrio si: • Se aumentase la temperatura a presión constante. • Se disminuyese la presión total a temperatura constante.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Bloque B
Se necesitan 60 cm360\,\text{cm}^3 de una disolución 0,1 M0{,}1\,\text{M} de NaOH\ce{NaOH} para reaccionar completamente con 30 cm330\,\text{cm}^3 de una disolución de ácido fórmico diluida. Considerando los volúmenes aditivos:
Datos
  • Ka(HCOOH)=1,8⋅10−4K_a(\ce{HCOOH}) = 1{,}8 \cdot 10^{-4}
a
Calcule la molaridad de la disolución diluida de ácido fórmico y su pH.1 pt
b
Indique, razonando la respuesta, si el pH al final de la reacción será ácido, básico o neutro.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Bloque B
Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a
Indique el tipo de hibridación que puede asignarse a cada uno de los átomo de C del siguiente compuesto: CH≡C−CH=CH−CHX2OH\ce{CH#C-CH=CH-CH2OH}0,5 pts
b
Nombre y formule un ejemplo de cada uno de los compuestos siguientes: a) Alqueno; b) Alcohol; c) Cetona; d) Éster; e) Amina1,5 pts
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